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公开(公告)号：CN106828126B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN201710137591.0
申请日：2017-03-09
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种有轨电车的混合动力能量管理系统及控制方法，包括燃料电池阵列、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与燃料电池阵列级联的单向隔离型直直变换器、蓄电池、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与蓄电池级联的双向隔离型直直变换器、超级电容、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与超级电容级联的双向隔离型直直变换器、基于DSP控制器的能量管理单元、基于FPGA控制器的接口扩展单元、电压采集调理电路、电流采集调理电路、弱电供电单元和制动电阻。本发明保证系统能快速对负载供能，提高系统响应负载速度，能尽可能地回收制动功率，提高燃料利用率，实现燃料经济性的目的，延长蓄电池使用寿命，降低成本。
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公开(公告)号：CN108340788A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810267874.1
申请日：2018-03-29
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种燃料电池混合动力有轨电车联合制动系统及方法，包括燃料电池供电回路、锂离子电池供电回路、超级电容供电回路、牵引逆变器、牵引电机、机械制动装置、控制系统、直流母线和制动电阻。本发明在保证燃料电池混合动力对有轨电车负载的可靠供电的同时，实现最优制动及制动能量回收最大化；保证系统制动性能前提下，实现回馈制动、能耗制动和机械制动联合的最优制动，尽可能地回收制动能量，提高燃料利用率，实现燃料经济性的目的，延长储能装置使用寿命，降低成本。
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公开(公告)号：CN108189674A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810214159.1
申请日：2018-03-15
Applicant: 西南交通大学
IPC: B60L7/22
Abstract: 本发明公开一种混合动力有轨电车制动能量回收方法及系统，将有轨电车运行过程中从启动到制动初始时刻视为一个独立单元，每一个独立的单元使用极值搜索能量管理算法，目的在于使有轨电车制动时超级电容的SOC保持在一个较小的值附近，用以确保制动时制动能量有较大的存储空间。因此每一个独立的单元都根据启动时刻SOC初始值的不同，将有一组与之对应的λ值，此λ的作用在于调节燃料电池与超级电容输出功率分配，满足超级电容SOC在制动时刻在一个较小的值的要求。本发明能够可以保证有轨电车制动时超级电容有足够的余量接受制动能量,提高了有轨电车制动能量的回收效率。
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公开(公告)号：CN119400907A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411515056.0
申请日：2024-10-29
Applicant: 西南交通大学 , 中国国家铁路集团有限公司
IPC: H01M8/04992 , H01M8/04537
Abstract: 本发明公开一种氢燃料电池混合动力系统并网控制方法，包括：分析建立系统多个模型，在系统氢耗模型的基础上综合考虑多个成本权重，构建综合成本函数；建立系统运行状态模型；将速度和加速度与系统运行状态一起作为自适应埃尔曼神经网络的输入，得到系统该状态下的状态转移矩阵实时修正因子，使用实时修正因子调整基础状态转移矩阵得到考虑当前驾驶条件对系统状态转移影响后的实时状态转移矩阵；根据实时状态转移矩阵预测一段时间内的系统需求功率，求解综合成本使其达到最小，完成多堆燃料电池和蓄电池间的功率分配。本发明在保证系统燃料经济性的同时提高了多堆燃料电池系统内部的平衡性，延长了系统使用寿命，提高了系统的实时预测能力。
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公开(公告)号：CN113459902B
公开(公告)日：2023-02-21
申请号：CN202110803771.4
申请日：2021-07-16
Applicant: 西南交通大学
IPC: B60L58/30
Abstract: 本发明公开一种实现燃料电池阵列最大效率运行的功率分配方法，监测每个燃料电池的输出电压和电流变化情况，依据所测信号在线辨识每个燃料电池运行参数，基于迭代法求解协调分配系数矩阵实时获取每个燃料电池的参考输出功率实现维持燃料电池阵列在最大效率点处运行的目的，同时考虑到燃料电池性能随着输出功率变化不一致而出现的衰减情况本发明专利通过采用实时编码排序的方式通过记录矩阵保持着性能较好的燃料电池总是率先达到功率峰值，减缓性能较差的燃料电池的运行压力。本发明最大化燃料电池阵列的系统效率减少系统氢气消耗实现燃料经济性目的并且依据对燃料电池自编组滚动排序轮换出力有效延长燃料电池使用寿命，降低系统运行维护成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113043917B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110403417.2
申请日：2021-04-15
Applicant: 西南交通大学
IPC: B60L58/40
Abstract: 本发明公开一种多堆燃料电池混合动力系统分层控制方法，本发明将不同的燃料电池工况造成的每个电堆的性能衰退程度整合成健康度用以表示每个燃料电池的性能。将多堆燃料电池系统和蓄电池的等效氢气消耗及健康度统一为氢气消耗度。利用具有强健康意识的优化方法，并根据氢气消耗度为性能指标求解最佳燃料电池输出功率序列。得出了最优状态变量序列SOC和离线工况序列Pload的分类，调取规则。顶层部分采用得到的规则分配燃料电池系统和蓄电池的功率，底层部分则实时采集多堆燃料电池系统中每个电堆的健康度实时分配不同电堆的功率，以达到延长多堆燃料电池系统整体耐久性的目的。
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公开(公告)号：CN105932663B
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201610381529.1
申请日：2016-05-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种无需互联通信的分布式直流储能系统及其控制方法，根据储能单元变换器输出电流比，分别设计了充放电情况下包含储能单元荷电状态以及线路阻抗的虚拟电阻，在不采用通信系统的条件下，实现在分布式直流储能系统中的负荷功率动态分配；同时加入了本地电压二次控制器，使得由于下垂控制方法带来的电压降落能够满足系统最大电压偏差要求。本发明能够全面解决目前存在的控制策略依靠通信系统来均衡分布式电源的输出电压，不能实现储能单元根据当前荷电状态动态分配负荷功率，以及未能考虑到线路阻抗对储能单元输出电流分配精度的影响问题。
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公开(公告)号：CN107244326A
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201710474249.X
申请日：2017-06-21
Applicant: 西南交通大学
CPC classification number: B61C3/02 , B60L7/10 , B60L2200/26 , B61C17/12
Abstract: 本发明公开一种基于燃料电池阵列的机车用混合动力控制系统及方法，包括燃料电池系统、蓄电池组、机车牵引系统、主控制器、制动能量消耗系统和采集电路；主控制器对系统状态进行检测，通过分级控制，对系统进行能量管理；所述燃料电池系统和蓄电池组为所述机车牵引系统提供能量，所述制动能量消耗系统用于车制动能量的消耗。本发明能够保证系统安全可靠，同时减少系统能量损失；有效降低燃料电池系统成本，避免资源浪费；维持蓄电池SOC，延长蓄电池使用寿命；同时优化燃料电池阵列中各燃料电池子单元的输出功率，提高燃料电池系统效率，实现燃料经济性。
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公开(公告)号：CN109510275B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN201811514607.6
申请日：2018-12-12
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02J7/00 , H02M1/36 , H02M1/34 , H01M8/04225 , H01M8/04302 , H01M8/04828 , H01M8/04858
Abstract: 本发明公开一种燃料电池供电系统的缓冲启动装置及方法，根据缓冲启动参数和检测信号，通过缓冲控制算法计算出各种状态下的控制信号，以控制母线接触器和电阻接触器，从而通过配置负载通路的母线接触器和电阻通路的电阻接触器实现燃料电池电能向不同对象进行输出实现缓冲启动。本发明实现燃料电池启动时的缓冲功能，使得燃料电池输出电压经过变换后更加稳定，同时对燃料电池进行保护，达到延长燃料电池使用寿命，减小对直流变换器输入电压范围的要求，减少直流变换器成本以及选型难度。
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公开(公告)号：CN108189674B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN201810214159.1
申请日：2018-03-15
Applicant: 西南交通大学
IPC: B60L7/22
Abstract: 本发明公开一种混合动力有轨电车制动能量回收方法及系统，将有轨电车运行过程中从启动到制动初始时刻视为一个独立单元，每一个独立的单元使用极值搜索能量管理算法，目的在于使有轨电车制动时超级电容的SOC保持在一个较小的值附近，用以确保制动时制动能量有较大的存储空间。因此每一个独立的单元都根据启动时刻SOC初始值的不同，将有一组与之对应的λ值，此λ的作用在于调节燃料电池与超级电容输出功率分配，满足超级电容SOC在制动时刻在一个较小的值的要求。本发明能够可以保证有轨电车制动时超级电容有足够的余量接受制动能量,提高了有轨电车制动能量的回收效率。
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